Segundo a Química dos Alimentos, eles são constituídos basicamente dos seguintes elementos: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e outros em quantidades menores. Esses elementos unem-se e formam moléculas com funções químicas específicas. Cada grupo funcional possui propriedades químicas semelhantes que caracterizam os grupos de nutrientes energéticos, como os carboidratos, as proteínas e os lipídios. Cada um possui funções específicas no organismo que são essenciais.